Alcuni pesci non vedono solo con gli occhi ma sfruttano la pelle per adattarsi

Una nuova scoperta ha appena stupito i biologi: alcuni pesci sono in grado di percepire l'ambiente circostante non solo attraverso i sensi della vista a cui siamo abituati anche noi ma anche tramite la pelle. Alcune cellule epiteliali del Lachnolaimus maximus, noto anche come "pesce porco", sono in grado infatti di reagire alla luce e ai colori come se fossero dei piccoli occhi, delle dimensioni di poche decine di micron: abilità che permette di riscrivere il comportamento e la storia evolutiva di questo animale.

Lorian Schweikert, una giovane biologa americana, ha iniziato a interessarsi al pesce porco atlantico e delle sue capacità mimetiche-visive solo pochi anni fa, dopo che solo per caso si era ritrovata ad osservare il suo strano comportamento mentre mutava il colore della pelle. La scienziata si trovava nelle Florida Keys e ne aveva appena pescato un esemplare, vicino alla barriera corallina a pochi chilometri da Miami che vengono a visitare moltissimi turisti da tutto il mondo.

La biologa, rimasta esterrefatta quando il pesce aveva iniziato ad assumere il colore biancastro del ponte della nave, è rimasta ancora più colpita quando ha capito che il pesce era morto al momento di questa incredibile trasformazione. Qualcosa aveva quindi "visto" il colore della barca e aveva indotto le cellule epiteliali  a cambiare pigmentazione, quando il sistema nervoso del pesce non era più in funzione.

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«Questo incontro con il L. maximus mi ha aperto a un nuovo mondo di vedere i pesci», ha dichiarato la Schweikert, professoressa assistente presso l'Università della Carolina del Nord Wilmington, che nel tempo è divenuta un'esperta di quella che ha definito "visione cutanea".

Per cercare di comprendere il fenomeno, Schweikert e Sönke Johnsen, un atro ricercatore della Duke University, hanno così cominciato a studiare la natura delle cellule epiteliali di questa specie, che dispongono di un gene particolare in grado di favorire la produzione di una proteina sensibile alla luce chiamata opsina. Questa variante dell'opsina è attiva esclusivamente nella loro pelle e funziona come una sorte di rivelatore della luce. Inoltre è differente, rispetto all'opsina presente invece al livello della loro retina. «Quando abbiamo trovato questo gene nelle cellule di questa specie, ho guardato il mio collega Sönke e ho detto, con una faccia probabilmente stupita: quale utilizzo poteva avere?», ha ricordato Schweikert.

L'ipotesi più probabile era che la pelle sensibile alla luce fosse utile per gli animali a percepire ciò che li circondava, ma successivamente i ricercatori hanno formulato anche una nuova idea: l'opsina infatti poteva essere utile anche «per vedere se stessi», ha chiarito Schweikert.

Nell'ultimo studio pubblicato su Nature Communications insieme ad altri ricercatori, Johnsen e Schweikert hanno tentato di confermare questa nuova teoria e hanno fotografato la superficie di diverse cellule epiteliali provenienti da diverse regioni del corpo.

Ciò che hanno notato è che la pelle di un pesce porco presenta cellule specializzate chiamate cromatofori. Essi contengono granuli di pigmento che possono essere rossi, gialli o neri. Sono questi pigmenti, di risposta all'indicazioni fornite dall'opsina presente in altre cellule, poste direttamente sotto i cromatofori, a permettere a questi animali di cambiare colore. Anche quando sono deceduti da poco.

I risultati degli esperimenti compiuti del team suggeriscono così che la luce deve passare attraverso i cromatofori, prima di raggiungere lo strato fotosensibile, ricco di opsine. Queste proteine inoltre agiscono catturando i cambiamenti nella luce che i cromatofori sono in grado di filtrare. Gli animali possono così letteralmente comprendere quale tipologia di luce è presente nell'ambiente esterno e quali radiazioni luminose (che definiscono i colori) attraversano la loro pelle, ha spiegato Johnsen. «In un certo senso queste cellule possono dire all'animale come appare agli occhi delle altre specie, dal momento che questo pece non può usare uno specchio per guardarsi». Di risposta quindi alla necessità, i pesci sfruttano questa informazione per comunicare ai cromatofori se liberare o meno tutti i pigmenti all'interno del loro liquido cellulare.

Questo meccanismo consente al pesce di monitorare il colore della propria pelle mentre cambia di tonalità e di perfezionare il proprio mimetismo. Perché però il pesce porco è capace di mutare di colore ed ha la necessità di sapere come appare all'esterno, tramite questo piccolo trucco?

La spiegazione è semplice, chiariscono i ricercatori. Il pesce porco è una delle prede più apprezzate della barriera corallina. Se non avesse sviluppato questa forma di mimetismo, sarebbe divenuta la cena di moltissimi predatori. Così invece riesce a mimetizzarsi fra le barriere coralline e a rendersi invisibile.

Per quanto riguarda invece il caso del mimetismo post mortem, avvenuto sulla barca della Schweikert, anch'esso è un fenomeno abbastanza semplice da spiegare. Al momento del decesso, il pesce ha contratto le proprie cellule epiteliali, contraendo tutti i cromatofori presenti che disponevano di pigmenti. Così facendo ne ha ridotto al minimo la diffusione nel citoplasma, rendendole trasparenti rispetto l'esterno.

Visto inoltre che la barca era bianca e che lo strato fotosensibile ha dato come ultimo segnale ai cromatofori un'informazione che indicava "il bianco", i cromatofori hanno quindi contratto ulteriormente le loro strutture cellulari, facendo scomparire del tutto i pigmenti dalla superficie del pesce porco.